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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Diese Erfindung betrifft das Bereitstellen von sensorbasierten Fahrhilfen.
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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Fahrzeuge sind im Laufe der Jahrzehnte viel sicherer geworden. Zusätzlich zu Sicherheitsausrüstung, die einen Fahrgast im Falle eines Unfalls schützt, bieten viele Fahrzeuge Sensoren an, die den Fahrer auf Hindernisse aufmerksam machen können. Einfach nur einen Warnhinweis bereitzustellen kann jedoch ablenkend sein und nicht ausreichen, um bei einem Fahrer eine rechtzeitige Reaktion auszulösen.
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Dementsprechend wird ein verbesserter Ansatz zum Verwenden von Sensordaten benötigt, um die Fahrgastsicherheit zu verbessern.
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Figurenliste
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Um die Vorteile der Erfindung ohne Weiteres zu verstehen, wird eine genauere Beschreibung der vorstehend kurz beschriebenen Erfindung durch Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen, die in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind, bereitgestellt. In dem Verständnis, dass diese Zeichnungen nur typische Ausführungsformen der Erfindung darstellen und daher nicht als ihren Umfang begrenzend anzusehen sind, wird die Erfindung mit zusätzlicher Spezifität und Ausführlichkeit mithilfe der begleitenden Zeichnungen beschrieben und erklärt, wobei:
- 1 ein schematisches Blockdiagramm von Komponenten ist, die ein System gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umsetzen;
- 2 ein schematisches Blockdiagramm einer beispielhaften Rechenvorrichtung ist, die zum Umsetzen von Verfahren gemäß Ausführungsformen der Erfindung geeignet ist;
- 3 ein Prozessablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bereitstellen einer Abbiegungsführung und -visualisierung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
- 4 eine beispielhafte Anzeige einer Abbiegungsvisualisierung und -führung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
- 5 eine weitere beispielhafte Anzeige einer Abbiegungsvisualisierung und - führung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Unter Bezugnahme auf 1 können die hierin offenbarten Verfahren unter Verwendung des veranschaulichten Systems 100 durchgeführt werden. Wie hierin ausführlicher erörtert, kann eine Steuerung 102 dazu programmiert sein, die hierin offenbarten Verfahren durchzuführen, und kann auch andere Funktionen durchführen, die durch eine Fahrzeugsteuerung (z. B. elektronische Steuereinheit (ECU)) oder fahrzeuginternes Infotainment (IVI) durchgeführt werden. Die Steuerung 102 kann in einem Fahrzeug untergebracht sein, das alle Strukturen und Merkmale eines beliebigen, im Stand der Technik bekannten aufweist, wie es auf dem Gebiet bekannt ist, einschließlich Rädern, eines mit den Rädern gekoppelten Antriebsstrangs, eines mit dem Antriebsstrang gekoppelten Motors, eines Lenksystems, eines Bremssystems und anderer bekannter Systeme, die in dem Bereich dahingehend bekannt sind, dass sie in einem Fahrzeug beinhaltet sind.
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Die Steuerung 102 kann eine oder mehrere Ausgaben von einer oder mehreren Datenquellen 104 empfangen. Zum Beispiel kann eine oder können mehrere Kameras 106a an dem Fahrzeug montiert sein und Bildströme an die Steuerung 102 ausgeben. Die Datenquellen 104 können Sensoren wie etwa einen Ultraschallsensor 106b, einen RADAR(Radio Detection and Ranging)-Sensor 106c, einen LIDAR(Light Detection and Ranging)-Sensor 106d, einen SONAR(Sound Navigation and Ranging)-Sensor 106e und dergleichen beinhalten.
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Andere Datenquellen 104 können einen GPS-Empfänger (Global Positioning System) 106f und einen Fahrzeug-zu-Fahrzeug- (Car2Car-) Sender/Empfänger 106g beinhalten. Der Car2Car-Sender/Empfänger kann mit anderen Fahrzeugen gemäß einem drahtlosen Protokoll, wie etwa einem DSRC-Protokoll (dedizierte Nahbereichskommunikation), kommunizieren.
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Die Steuerung 102 kann ein Führungsmodul 108 ausführen, das die Ausgaben der Datenquellen 104 empfängt. Das Führungsmodul 108 kann ein Hindernisidentifizierungsmodul 110a, ein Straßenbewertungsmodul 110b, einen Weggenerator 110c und ein Visualisierungsmodul 110d beinhalten.
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Das Hindernisidentifikationsmodul 110a analysiert die Ausgaben der Datenquellen 104 und ermittelt potentielle Hindernisse, einschließlich Personen, Tiere, Fahrzeuge, Gebäude, Bordsteine und andere Objekte und Strukturen. Insbesondere kann das Hindernisidentifikationsmodul 110a Fahrzeugbilder in den Sensorausgaben identifizieren.
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Das Straßenbewertungsmodul 110b bewertet verfügbare Fahrflächen und die Grenzen oder Unterteilungen einer Fahrfläche, wie etwa Bordsteine und Fahrbahnbegrenzungen Das Straßenbewertungsmodul 110b kann ferner Kartendaten 112 in Bezug auf einen GPS-Standort von dem GPS-Empfänger 106f auswerten, um einige oder alle dieser Informationen zu identifizieren. Zum Beispiel können die Anzahl der Spuren, ob eine bestimmte Spur eine Abbiegespur ist, die Breite einer Straße, die Breite der Spuren, die Standorte von Kreuzungen und ähnliche Informationen in Kartendaten 112 aufgezeichnet sein, die sich auf due aktuelle Position des Fahrzeugs, wie von dem GPS-Empfänger 106f bestimmt, beziehen können.
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Es ist zu beachten, dass die Fahrspurgrenzen und Standorte von Bordsteinen oder anderen Hindernissen auch aus Sensordaten bestimmt werden können, wie etwa den Ausgaben einiger oder aller der Sensoren 106a-106e. Zum Beispiel können Spurgrenzen und/oder Bordsteinstandorte mit Kartendaten verglichen werden, um die Genauigkeit der Sensoren zu bestätigen oder um den relativen Standort des Fahrzeugs genauer zu bestimmen.
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Der Weggenerator 110c kann die Hindernisstandorte und Straßendaten von den Modulen 110a, 110b verwenden, um einen Weg zu bestimmen, der der Absicht des Fahrers entspricht. Der hierin offenbarte Ansatz ist besonders hilfreich für Fahrer, die Wendemanöver ausführen, wie etwa Kehrtwenden, Abbiegungen bei starkem Verkehr, Abbiegungen auf einem belebten Parkplatz, Abbiegungen an blinden oder engen Kreuzungen oder unter anderen Umständen mit geringer Sicht. Dementsprechend kann die Absicht des Fahrers eine Absicht zum Abbiegen sein. Der Weggenerator 110c kann Fahrzeugeigenschaften 114 verwenden, die das Fahrzeug beschreiben, um einen Weg zu bestimmen, der mit der Absicht des Fahrers übereinstimmt und der ebenfalls Hindernisse vermeidet und in einem beabsichtigten Bereich einer Straße bleibt, wie durch das Straßenbewertungsmodul 110b erfasst. Die Fahrzeugeigenschaften 114 können statische Eigenschaften beinhalten, wie etwa Breite, Länge, Radstandgröße, Wenderadius und Wendedynamik des Fahrzeugs (Seitenneigung, Reifenhaftung usw.). Die Fahrzeugeigenschaften 114 können auch variable Eigenschaften beinhalten, wie etwa den aktuellen Lenkwinkel, die aktuelle Geschwindigkeit, die durch die Absicht des Fahrers angegebene Krümmung der Kurve oder andere Fahrzeugeigenschaften.
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Der Weggenerator 110c kann den Weg gemäß einem beliebigen Ansatz im Stand der Technik identifizieren. Insbesondere stellt der hierin beschriebene Ansatz eine Führung für einen menschlichen Fahrer bereit. Der durch den Weggenerator 110c erzeugte Weg kann jedoch ein Weg sein, der gemäß einer beliebigen fachbekannten autonomen Navigationstechnik ausgewählt wird. Insbesondere ist ein Steueralgorithmus, wie er in einem autonomen Fahrzeug verwendet werden kann, dazu programmiert, einen Weg für einen gegebenen Satz von Eingaben, wie etwa die vorstehend erörterten Hindernisse und Straßendaten, auszuwählen und auszuführen. Dementsprechend kann ein Weg gemäß einem derartigen Algorithmus zur Ausführung durch einen menschlichen Fahrer erzeugt werden.
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Das Visualisierungsmodul 110d kann den Weg auf einer Anzeigevorrichtung 116 präsentieren, wie etwa einer Heads-up-Anzeige (HUD) vor dem Fahrer, wie etwa durch Anzeigen von Informationen auf der Windschutzscheibe des Fahrzeugs. Die Anzeigevorrichtung 116 kann auch ein Bildschirm eines IVI-Systems (fahrzeuginternes Infotainmentsystem) oder Teil eines digitalen Kombiinstruments sein. Die Anzeigevorrichtung 116 kann auch andere visuelle Warnunghinweise und Informationen bereitstellen, um einen Fahrer beim Ausführen eines Abbiegemanövers zu helfen.
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2 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Rechenvorrichtung 200 veranschaulicht. Die Rechenvorrichtung 200 kann dayu verwendet werden, verschiedene Prozeduren durchzuführen, wie etwa die in der vorliegenden Schrift erörterten. Die Steuerung 102 kann einige oder alle der Attribute der Rechenvorrichtung 200 aufweisen.
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Die Rechenvorrichtung 200 beinhaltet einen oder mehrere Prozessor(en) 202, eine oder mehrere Speichervorrichtung(en) 204, eine oder mehrere Schnittstelle(n) 206, eine oder mehrere Massenspeichervorrichtung(en) 208, eine oder mehrere Eingabe/Ausgabe(E/A)-Vorrichtung(en) 210 und eine Anzeigevorrichtung 230, die alle an einen Bus 212 gekoppelt sind. Der/Die Prozessor(en) 202 beinhaltet/beinhalten einen oder mehrere Prozessoren oder Steuerungen, die in der/den Speichervorrichtung(en) 204 und/oder der/den Massenspeichervorrichtung(en) 208 gespeicherte Anweisungen ausführen. Der/Die Prozessor(en) 202 kann/können ebenso verschiedene Arten von computerlesbaren Medien beinhalten, wie etwa einen Pufferspeicher.
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Die Speichervorrichtung(en) 204 beinhaltet/beinhalten verschiedene computerlesbare Medien, wie etwa flüchtige Speicher (z. B. Direktzugriffsspeicher (Random Access Memory - RAM) 214) und/oder nichtflüchtige Speicher (z. B. Festwertspeicher (Read-only Memory - ROM) 216). Die Speichervorrichtung(en) 204 kann/können ebenso einen wiederbeschreibbaren ROM beinhalten, wie etwa einen Flash-Speicher.
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Die Massenspeichervorrichtung(en) 208 beinhaltet/beinhalten verschiedene computerlesbare Medien, wie beispielsweise Magnetbänder, Magnetplatten, optische Platten, Festkörperspeicher (z.B. Flash-Speicher) und so weiter. Wie in 2 gezeigt, ist eine besondere Massenspeichervorrichtung ein Festplattenlaufwerk 224. Verschiedene Laufwerke können ebenso in der/den Massenspeichervorrichtung(en) 208 beinhaltet sein, um ein Auslesen aus und/oder Schreiben auf die verschiedenen computerlesbaren Medien zu ermöglichen. Die Massenspeichervorrichtung(en) 208 beinhaltet/beinhalten entfernbare Medien 226 und/oder nichtentfernbare Medien.
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Die E/A-Vorrichtung(en) 210 beinhaltet/beinhalten verschiedene Vorrichtungen, die ermöglichen, dass Daten und/oder andere Informationen in die Rechenvorrichtung 200 eingegeben oder daraus abgerufen werden. (Eine) Beispielhafte IIO-Vorrichtung(en) 210 beinhaltet/beinhalten Cursorsteuervorrichtungen, Tastaturen, Tastenfelder, Mikrofone, Monitore oder andere Anzeigevorrichtungen, Lautsprecher, Drucker, Netzwerkschnittstellenkarten, Modems, Linsen, CCDs oder andere Bildaufnahmevorrichtungen und dergleichen.
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Die Anzeigevorrichtung 230 beinhaltet eine beliebige Art von Vorrichtung, die fähig ist, einem oder mehreren Benutzern der Rechenvorrichtung 200 Informationen anzuzeigen. Beispiele einer Anzeigevorrichtung 230 beinhalten einen Monitor, ein Anzeigeendgerät, eine Videoprojektionsvorrichtung und dergleichen.
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Die Schnittstelle(n) 206 beinhaltet/beinhalten verschiedene Schnittstellen, die der Rechenvorrichtung 200 ermöglichen, mit anderen Systemen, Vorrichtungen oder Rechenumgebungen zu interagieren. (Eine) Beispielhafte Schnittstelle(n) 206 beinhaltet/beinhalten eine beliebige Anzahl von unterschiedlichen Netzwerkschnittstellen 220, wie etwa Schnittstellen zu lokalen Netzwerken (Local Area Networks - LANs), Großraumnetzwerken (Wide Area Networks - WANs), drahtlosen Netzwerken und dem Internet. (Eine) Andere Schnittstelle(n) beinhaltet/beinhalten eine Benutzerschnittstelle 218 und eine Peripherievorrichtungsschnittstell 222. Die Schnittstelle(n) 206 kann/können ebenso eine oder mehrere Peripherieschnittstellen beinhalten, wie etwa Schnittstellen für Drucker, Zeigevorrichtungen (Mäuse, Trackpad usw.), Tastaturen und dergleichen.
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Der Bus 212 ermöglicht dem/den Prozessor(en) 202, der/den Speichervorrichtung(en) 204, der/den Schnittstelle(n) 206, der/den Massenspeichervorrichtung(en) 208, der/den E/A-Vorrichtung(en) 210 und der Anzeigevorrichtung 230 miteinander sowie mit anderen Vorrichtungen oder Komponenten, die an den Bus 212 gekoppelt sind, zu kommunizieren. Der Bus 212 stellt eine oder mehrere von mehreren Arten von Busstrukturen dar, wie etwa einen Systembus, PCI-Bus, IEEE-1394-Bus, USB-Bus und so weiter.
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Zum Zweck der Veranschaulichung sind Programme und andere ausführbare Programmkomponenten in der vorliegenden Schrift als einzelne Blöcke gezeigt, auch wenn es sich versteht, dass sich derartige Programme und Komponenten zu verschiedenen Zeiten in unterschiedlichen Speicherkomponenten der Rechenvorrichtung 200 befinden und durch den/die Prozessor(en) 202 ausgeführt werden. Alternativ können die in der vorliegenden Schrift beschriebenen Systeme und Prozeduren als eine Hardware oder eine Kombination aus einer Hardware, Software und/oder Firmware umgesetzt sein. Ein oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASIC) können zum Beispiel dazu programmiert sein, eines oder mehrere der in dieser Schrift beschriebenen Systeme und Verfahren auszuführen.
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Unter Bezugnahme auf 3 kann das veranschaulichte Verfahren 300 durch das Führungsmodul 108 der Steuerung 102 ausgeführt werden, um einem Fahrer des Fahrzeugs Unterstützung zu bieten.
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Das Verfahren 300 kann ferner Erfassen 302 von Hindernissen gemäß einigen oder allen der Datenquellen 104 beinhalten. Zum Beispiel können somit Hindernisse und Standort unter Verwendung von Ausgaben der Kamera 106a, RADAR 106c, LIDAR 106d oder in Kartendaten basierend auf der Position des Fahrzeugs gemäß dem GPS-Empfänger 106f erkannt werden. Insbesondere können die Standorte von Bordsteinen, Fahrspurbegrenzungen und Straßenschildern aus den Kartendaten auf Grundlage der aktuellen Position des Fahrzeugs erhalten werden.
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Das Verfahren 300 kann ferner Empfangen 304 von Nachrichten von anderen Fahrzeugen unter Verwendung eines Car2Car-Kommunikationsprotokolls beinhalten. Derartige Nachrichten können Daten beinhalten, die den aktuellen Standort, Richtung, Geschwindigkeit, Lenkwinkel, Gaspedaleingaben, Blinkerzustand, aktuellen Gang (z. B. Rückwärts- oder Vorwärtsgang) eines anderen Fahrzeugs angeben. Nachrichten können ferner Daten beinhalten, die beabsichtigte zukünftige Handlungen und deren Handlungsort beschreiben (z. B. Standorte und Richtungen von Abbiegungen oder anderen Handlungen gemäß Straßenführungsdaten, die aktuell an dem anderen Fahrzeug präsentiert werden) sowie Standorte von Hindernissen, die durch die Sensoren des anderen Fahrzeugs erfasst werden, oder andere Informationen. Es ist zu beachten, dass das Fahrzeug, in dem die Steuerung 102 untergebracht ist, derartige Nachrichten auch unter Verwendung des Car2Car-Kommunikationsprotokolls an andere Fahrzeuge übertragen kann.
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Das Verfahren 300 kann ferner Bestimmen 306 von Hinderniswegen beinhalten, die bei Schritt 302 oder wie durch Car2Car-Nachrichten bei 304 kommuniziert werden. Zum Beispiel kann unter Verwendung von Standorten von erfassten Hindernissen im Lauf der Zeit die Geschwindigkeit von Hindernissen relativ zu dem Fahrzeug bestimmt werden. Gleichermaßen kann ein Weg gemäß den früheren Positionsbestimmungen abgeleitet werden, wie etwa unter Verwendung eines Kalman-Filters oder einer anderen Objektverfolgungstechnik. Die Art und Weise, in der Hindernisse ausfindig gemacht, verfolgt und entsprechende Wege vorhergesagt werden, kann einem beliebigen Ansatz im Stand der Technik entsprechen, wie etwa einem Ansatz im Stand der Technik autonomer Fahrzeuge.
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Das Verfahren 100 kann Empfangen 308 von Fahrersteuereingaben beinhalten. Fahrersteuereingaben können Änderungen eines Lenkradwinkels, einer Gaspedalposition, einer Bremspedalposition oder einer anderen Fahrereingabe beinhalten. Fahrersteuereingaben können ferner Einschalten eines Fahrtrichtungsanzeigers beinhalten. Die Fahrersteuereingaben können auch die Eingabe eines Zielorts mit einer Anweisung an die Steuerung 102 oder das IVI-System beinhalten, zu dieser Position zu navigieren. Dementsprechend kann eine gemäß der Fahrereingabe erzeugte Route Anweisungen beinhalten, an bestimmten Standorten abzubiegen und entlang bestimmter Abschnitte einer Straße weiterzufahren.
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Es ist zu beachten, dass die Schritte 302-308 sämtlich Prozesse sind, die während einer Fahrt durchgeführt werden können und gleichzeitig durch die Steuerung 102 durchgeführt werden können, während das Fahrzeug in Betrieb ist. Dementsprechend ist die Reihenfolge der Schritte 302-308 in 3 nicht einschränkend. Gleichermaßen können die Schritte 302-308 während der Ausführung der verbleibenden Schritte des Verfahrens 300 fortgesetzt werden.
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Das Verfahren 300 kann das Bewerten 310 beinhalten, ob die Fahrereingaben eine Absicht zum Abbiegen angeben. Zum Beispiel kann eine Abbiegeabsicht als Reaktion auf das Einschalten eines Fahrtrichtungsanzeigers, ein bevorstehendes Abbiegen (z. B. innerhalb einer Schwellenentfernung oder -zeit) gemäß Fahrstreckungsführungsdaten, eine Änderung des Lenkradwinkels in Richtung einer Abbiegespur (z. B. Linksabbiegerspur oder Rechtsabbiegerspur) oder eine andere Angabe einer Absicht zum Abbiegen erfasst werden. In einigen Ausführungsformen rufen nur Abbiegungen mit einer bestimmten Schärfe Abbiegehilfen gemäß den nachstehend beschriebenen Verfahren auf, wie etwa nur Kehrtwenden oder nur Abbiegungen, die eine Drehung des Lenkrads um mindestens 180 Grad erfordern.
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Als Reaktion auf das Erfassen 310 der Abbiegeabsicht kann das Verfahren 300 das Berechnen 312 eines Abbiegewegs in der Richtung und an dem Standort beinhalten, die durch die Absicht angegeben werden. Wenn zum Beispiel der Fahrtrichtungsanzeiger angeschaltet ist, kann eine bevorstehende Abbiegung in den Kartendaten 112 gemäß dem aktuellen Standort des Fahrzeugs und der durch den Fahrtrichtungsanzeiger angegebenen Richtung (rechts oder links) identifiziert werden. Wenn zum Beispiel der rechte Fahrtrichtungsanzeiger angeschaltet ist, kann der Standort der nächsten Gelegenheit, rechts abzubiegen, gemäß den Kartendaten und der aktuellen Position und Geschwindigkeit des Fahrzeugs identifiziert werden, d. h. die nächste Rechtsabbiegung, die das Fahrzeug möglicherweise vornehmen könnte, basierend auf dessen aktueller Geschwindigkeit und der Zeit, die erforderlich ist, um sicher auf eine sichere Abbiegegeschwindigkeit zu verlangsamen.
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Wenn die Absicht zum Abbiegen auf Streckenführungsdaten beruht, kann der Standort der Abbiegung, der durch die Streckenführungsdaten angegeben wird, bestimmt werden.
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In jedem Fall kann Schritt 312 das Berechnen eines Weges beinhalten, der die Kurve innerhalb der Grenzen der dynamischen Grenzen des Fahrzeugs durchquert, Hindernisse vermeidet (einschließlich des Zusammentreffens mit einem Weg eines Hindernisses zur selben Zeit) und andere Faktoren. In einigen Ausführungsformen kann eine Spur ausgewählt werden, auf die das Fahrzeug abbiegen soll. Gleichermaßen kann auch ein Weg auf eine andere Spur nach dem Abbiegen bestimmt werden. Der Abbiegeweg ann ein Abbiegen in mehreren Schritten (z. B. Dreipunktabbiegen) beinhalten, um das Fahrzeug in eine gewünschte Richtung auszurichten. Der bei Schritt 312 berechnete Weg kann eine Kehrtwende oder, wenn die Kehrtwende unsicher wird, ein Manöver sein, um zu einem anderen Wendepunkt zu fahren. Das Berechnen eines Abbiegewegs kann einige oder alle der Fahrzeugeigenschaften 114 berücksichtigen, insbesondere die Radstandgröße und den Wenderadius des Fahrzeugs.
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Wie vorstehend angemerkt, kann das Berechnen 312 des Abbiegewegs unter Verwendung eines beliebigen Ansatzes zum Betreiben eines autonomen Fahrzeugs durchgeführt werden, mit der Ausnahme, dass das Abbiegen nicht tatsächlich autonom durch die Steuerung 102 ausgeführt wird.
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Das Verfahren 300 kann ferner Bewerten 314 beinhalten, ob ein Abbiegeweg existiert, der sicher durchgeführt werden kann, das heißt, keine hohe Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit einem Hindernis oder Überschreiten der Betriebsgrenzen des Fahrzeugs aufweist. Wenn kein sicherer Abbiegeweg vorhanden ist, kann das Verfahren 300 das Erzeugen 316 eines Warnhinweises an den Fahrer beinhalten, wie etwa in Form eines hörbaren Tons, einer visuellen Warnung oder eines Eingriffs, wie etwa durch autonomes Betätigen der Bremsen.
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Wenn festgestellt wird 314, dass ein sicherer Abbiegeweg existiert, kann das Verfahren 318 Berechnen 318 eines gewünschten Lenkwinkels beinhalten, damit das Fahrzeug dem Abbiegeweg folgt. Der gewünschte Lenkwinkel kann das Erfassen einer gewünschten Ausrichtung der Räder beinhalten, um dem Abbiegeweg zu folgen, wie etwa gemäß einem beliebigen Ansatz im Stand der Technik zum autonomen Fahren eines Fahrzeugs über einen Weg. Der Lenkwinkel, der dem Radwinkel entspricht, kann dann aus der Konfiguration des Lenksystems bestimmt werden, d. h. einer bekannten Beziehung zwischen Lenkradwinkel und Lenkwinkel. Das Verfahren 300 kann ferner das Erfassen 320 des aktuellen Lenkwinkels des Fahrzeugs beinhalten, wie etwa unter Verwendung eines Lenkwinkelsensors gemäß einem beliebigen Ansatz im Stand der Technik.
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Das Verfahren 300 kann ferner das Anzeigen 322 einer Darstellung des Abbiegewegs und das Anzeigen einer Lenkanweisung 324 beinhalten, die den Benutzer anweist, das Lenkrad von dem aktuellen Winkel in den gewünschten Winkel zu bewegen. Beispiele dafür, wie Schritte 322 und 324 durchgeführt werden können, sind nachstehend in Bezug auf die 4 und 5 gezeigt.
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Es ist zu beachten, dass die Schritte des Verfahrens 300 während eines Abbiegens wiederholt werden können. Zum Beispiel können Schritte 312-324 wiederholt durchgeführt werden, solange eine Abbiegeabsicht erfasst wird, d. h. bis das Fahrzeug die Abbiegung abgeschlossen hat, die Gelegenheit zum Abbiegen verpasst hat, der Fahrtrichtungsanzeiger deaktiviert wurde, oder einige andere Kriterien. Dementsprechend kann der Weg neu berechnet 312 werden und die Anzeigen der Schritte 322, 324 können aktualisiert werden, während sich das Fahrzeug bewegt.
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Es ist zu beachten, dass Schritte 312-324 von einer Feststellung 310 der Abbiegeabsicht abhängig sind. Dementsprechend können, wenn keine Abbiegeabsicht erfasst wird, die Abbiegehilfen und andere Informationen unterdrückt werden, um zu vermeiden, dass der Fahrer abgelenkt wird und eine HUD, IVI-Anzeige oder andere Anzeigevorrichtung eines Drittanbieters überladen wird.
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4 veranschaulicht eine beispielhafte Anzeige 400, die gemäß dem Verfahren 300 erzeugt werden kann. Die Anzeige 400 kann auf der Anzeigevorrichtung 116 präsentiert werden, die, wie angemerkt, eine HUD, IVI-Anzeige oder eine andere Anzeigevorrichtung sein kann.
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In dem veranschaulichten Beispiel wird der bei Schritt 312 berechnete Abbiegeweg in Form von Linien 402 angezeigt, die einen von (a) dem Weg der Vorderreifen des Fahrzeugs und (b) dem Weg, dem die Seiten des Fahrzeugs an einem gegebenen Punkt folgen, zeigen. Die Art und Weise, in der die Linien 402 basierend auf dem Abbiegeweg aus Schritt 312 abgebildet werden, kann durchgeführt werden, indem Punkte in einem Bild mit realen Koordinaten, z. B. GPS-Koordinaten, in Beziehung gesetzt werden und der Abbiegeweg basierend dieser Beziehung auf das Bild gelegt wird. Insbesondere kann der Standort eines Punkts auf dem Weg zu dem Punkt in dem Bild hinzugefügt werden, der diesem Standort entspricht. Das Bild kann eine aktuelle Ausgabe einer nach vorn gerichteten Kamera 106a des Fahrzeugs sein. Alternativ dazu kann das Bild eine Ausgabe eines 360-Grad-Kamerasystems 106a sein, wie etwa eines Abschnitts eines derartigen Bildes, der sich vor dem Fahrzeug befindet. In noch einer anderen Ausführungsform werden der Abbiegeweg 402 und andere Elemente der Anzeige 400 auf einer HUD angezeigt, sodass sie zusammen mit einer realen Ansicht durch die Windschutzscheibe des Fahrzeugs betrachtet werden können.
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In einigen Ausführungsformen können Abschnitte der Straßenoberfläche in einem Bild von der Kamera 106a von Hindernissen, Bordsteinen, Bürgersteigen, anderen Fahrzeugen usw. unterschieden werden. Die Abschnitte des Wegs 402, die aktuell unbesetzte Bereiche der Straßenoberfläche durchqueren, können hervorgehoben werden oder anderweitig von anderen Abschnitten des Wegs 402 unterschieden werden. Wie vorstehend angemerkt, kann der Weg 402 aktualisiert werden, wenn sich das Fahrzeug bewegt und sich der relative Standort von Hindernissen ändert. Als Reaktion auf diese Änderungen kann der hervorgehobene Abschnitt des Wegs 402 auch so geändert werden, dass er nur die Abschnitte in derzeit nicht besetzten Bereichen der Straßenoberfläche beinhaltet.
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Die Anzeige 400 kann ferner eine Anzeige 404 eines gewünschten Lenkwinkels beinhalten, um den berechneten Abbiegeweg zu durchqueren. Die Anzeige 400 kann ferner eine Anzeige 406 eines aktuellen Lenkwinkels des Fahrzeugs beinhalten. Ein Bereich zwischen den Indikatoren 404, 406 kann hervorgehoben werden, wie etwa durch ein Segment, das eine Farbe aufweist, die eine Größe der Differenz angibt. Zum Beispiel kann ein rot gefärbtes Segment eine große Differenz angeben, eine gelbe Farbe eine Zwischendifferenz angeben und Grün eine akzeptable Differenz angeben. Werte, die die Grenzen für die große Differenz, die Zwischendifferenz und die akzeptable Differenz definieren, können von einem Hersteller vordefiniert sein und können geschwindigkeitsabhängig sein, z. B. mit abnehmender Geschwindigkeit des Fahrzeugs zunehmen.
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Andere Möglichkeiten zum Anzeigen einer Abbiegeanweisung können Text beinhalten, z. B. „Lenkrad um 15 Grad drehen“. In einem anderen Beispiel kann eine Linie mit einer ersten Markierung auf der Linie, die einen aktuellen Lenkwinkel angibt, und einer zweiten Markierung auf der Linie, die den gewünschten Lenkwinkel angibt, präsentiert werden.
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Verschiedene andere Informationen können auf dem Bild von der Kamera 106a eingeblendet sein. Zum Beispiel kann auf Bildern eines Fahrzeugs 408 eine Benachrichtigung 410 eingeblendet sein, die Informationen beinhaltet, die von diesem Fahrzeug 408 mittels einer Car2Car-Nachricht empfangen wurden, wie etwa die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs und die beabsichtigte Richtung oder Abbiegeabsicht. Zum Beispiel kann eine Nachricht eine GPS-Koordinate für das Fahrzeug 408 beinhalten, die dann zu dem Abschnitt des Bildes hinzugefügt wird, der diesem Standort entspricht. Es ist zu beachten, dass viele Fahrzeuge Car2Car-Nachrichten senden können. Dementsprechend kann die Steuerung auswählen, welche Nachrichten verwendet werden sollen, um Benachrichtigungen oder Warnhinweise wiederzugeben. Zum Beispiel diejenigen, die sich innerhalb einer Schwellenwertnähe des Wegs des Fahrzeugs in einem maximalen Abstand vor dem Fahrzeug befinden.
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In einigen Ausführungsformen können Warnhinweise 412 auf Bildern von potentiellen Hindernissen, wie etwa Fußgängern 414, Tieren oder anderen Gefahren, eingeblendet sein. Zum Beispiel kann der Fußgänger 414, der an der Ecke steht, möglicherweise in den Abbiegeweg 402 treten. Dementsprechend kann der eingeblendete Warnhinweis 412 den Fahrer anweisen, dem Fußgänger 414 besondere Aufmerksamkeit zu widmen, während er den Abbiegeweg durchquert. Die Warnhinweise 412 können auch potenziellen Hindernissen hinzugefügt werden, die für den Bediener nicht sichtbar sind, wie etwa Hindernisse, die durch RADAR erfasst werden können, aber ansonsten nicht sichtbar sind.
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5 zeigt eine weitere beispielhafte Anzeige 500. In diesem Beispiel ist der Abbiegeweg 402 aus einer Perspektive von oben nach unten gezeigt. Der Abbiegeweg 402 kann auf einem Bild der Umgebung des Fahrzeugs aus einer Perspektive von oben nach unten eingeblendet sein. Das Bild kann von verschiedenen Quellen erhalten werden, wie etwa einem Satellitenbild eines Bereichs um das Fahrzeug auf Grundlage der GPS-Koordinate des Fahrzeugs, einem Teil einer Karte, der die Region um das Fahrzeug darstellt, einer Ausgabe eines 360-Grad-Kamerasystems, oder ein zusammengesetztes Bild von Kameras, die um das Fahrzeug herum positioniert und kombiniert sind, um eine Draufsicht auf den das Fahrzeug umgebenden Bereich zu bilden.
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Darstellungen von Fahrzeugen 502a-502c können der Anzeige 500 an ihren Standorten relativ zum Abbiegeweg 402 hinzugefügt werden. Insbesondere können die Standorte der Fahrzeuge 502a-502c auf der Anzeige 500 realen Standorten der Fahrzeuge entsprechen, wie sie durch das Fahrzeug erfasst werden oder wie durch eine Car2Car-Nachricht gemeldet. Insbesondere können die Fahrzeuge 502b-502c aufgrund einer Barriere 504 für den Fahrer des Fahrzeugs oder dessen Sensoren nicht sichtbar sein. Dementsprechend kann die Anzeige die Darstellungen 502b-502c an den durch die Nachrichten angegebenen Standorten hinzufügen. In Bezug auf das Beispiel aus 4 können Nachrichten Informationen in Bezug auf die Geschwindigkeit und den Abbiegevorgang der Quellen der Nachricht beinhalten. Dementsprechend können die Benachrichtigungen 506a-506c auf den Darstellungen der entsprechenden Fahrzeuge 502a-502c eingeblendet sein. In einigen Fällen befindet sich ein Fahrzeug 502c im Rückwärtsgang, bewegt sich jedoch derzeit nicht. Dementsprechend kann eine Benachrichtigung von dem Fahrzeug 502c diese Tatsache kommunizieren und die Anzeige 500 kann eine Darstellung 506c dieser Tatsache („R“) in der Darstellung des Fahrzeugs 502c einblenden. Wenn ein Weg oder ein potentieller Weg eines Fahrzeugs 502b, 502c Potential aufweist, den Abbiegeweg 402 zu stören, kann die Anzeige 500 ferner Warnhinweise 508b, 508c beinhalten, die die mögliche Störung hervorheben.
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Was die Anzeige 400 betrifft, können Warnhinweise und Benachrichtigungen für Car2Car-Nachrichten basierend auf der Relevanz für das Fahrzeug ausgewählt werden. Zum Beispiel würde in dem Beispiel aus 5 die Änderung des Zustands des Fahrzeug 502c in den Rückwärtsgang insofern als relevant erachtet, als dass es nun das Potential aufweist, den Abbiegeweg 402 zu schneiden.
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In einigen Ausführungsformen kann ein Fahrzeug, z. B. das Fahrzeug 502a, ein Hindernis 510 erfassen, das nicht durch das Fahrzeug erfassbar ist, und den Standort des Hindernisses 510 dem Fahrzeug unter Verwendung einer Car2Car-Nachricht melden. Dementsprechend kann die Anzeige 500 eine Darstellung des Hindernisses 510 beinhalten. Die Benachrichtigung kann ferner eine Anmerkung 512 beinhalten, wie etwa Geschwindigkeit oder andere Informationen bezüglich der Bewegungsbahn des Hindernisses 510, wie durch das Fahrzeug 502a oder durch das Hindernis selbst erfasst, wenn das Hindernis 510 ein Car2Car-fähiges Fahrzeug ist.
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Die Anzeige 500 kann ferner eine Darstellung des Fahrzeugs 514 beinhalten, bei dem sich die Steuerung 102 in dem Bild befindet, um dem Fahrer zu ermöglichen, den relativen Standort anderer Merkmale in der Anzeige 500 zu verstehen. Obwohl nicht gezeigt, kann die Anzeige 500 auch einen oder mehrere Indikatoren 404-406 beinhalten, die eine Lenkwinkelanweisung auf die gleiche Weise wie für die Anzeige 400 bereitstellen.
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Es folgen Beispiele für Situationen, in denen die gemäß dem Verfahren 300 umgesetzte Anzeige aus 500 hilfreich sein kann:
- • Das Fahrzeug folgt einem zweiten Fahrzeug im Verkehr und plötzlich muss das zweite Fahrzeug abbiegen, ohne dies vorher signalisiert zu haben (keine mittlere Spur oder geschützte Linkskurve). Eine Car2Car-Nachricht informiert das Fahrzeug im Voraus über die Abbiegung, da die Abbiegungsanweisungen in dem zweiten Fahrzeug präsentiert werden. Dementsprechend kann eine Benachrichtigung (siehe z. B. die Benachrichtigungen 410, 506a-506c) dem Fahrer des Fahrzeugs vor der unangekündigten Abbiegung angezeigt werden.
- • Das Fahrzeug nähert sich einem zweiten Fahrzeug in Gegenverkehr, das in der Mitte der Straße angehalten hat. Wird es abbiegen? Sollte das Fahrzeug sich verlangsamen oder schneller fahren? Eine Car2Car-Nachricht von dem zweiten Fahrzeug könnte dem Fahrzeug eine Benachrichtigung über Hindernisse bereitstellen, die durch Sensoren des zweiten Fahrzeugs erfasst werden. Der Fahrer des Fahrzeugs kann daher bequem an dem zweiten Fahrzeug vorbeifahren oder das Fahrzeug basierend auf der Kenntnis dieser gemeldeten Hindernisse abbiegen lassen.
- • Das Fahrzeug befindet sich auf einem vielbefahrenen Parkplatz und sucht nach einer Parklücke. Der Fahrer wechselt zur Draufsicht von 5, d. h. zu einer Weitsichtansicht. Ein nahe gelegenes zweites Fahrzeug startet und schaltet in den Rückwärtsgang. Da Autos während des normalen Fahrens selten in den Rückwärtsgang schalten, kann der Fahrer des Fahrzeugs davon ausgehen, dass das zweite Fahrzeug aus einer Parklücke herausfährt. Eine Car2Car-Nachricht von dem zweiten Fahrzeug stellt eine Benachrichtigung über den Gangwechsel und einen Standort des zweiten Fahrzeugs bereit. Diese Informationen können auf der Anzeige 500 angezeigt werden (siehe z. B. Fahrzeug 502c). Diese Benachrichtigung und der angezeigte Abbiegeweg 402 führen den Fahrer des Fahrzeugs dazu, dem zweiten Fahrzeug auszuweichen und eine gewünschte Abbiegung auszuführen.
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In der vorstehenden Offenbarung ist auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen worden, die einen Teil dieser Schrift bilden und in denen zur Veranschaulichung konkrete Umsetzungen gezeigt sind, in denen die Offenbarung umgesetzt werden kann. Es versteht sich, dass andere Umsetzungen genutzt und strukturelle Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Bezugnahmen in der Beschreibung auf „eine Ausführungsform“, „ein Ausführungsbeispiel“, „eine beispielhafte Ausführungsform“ usw. geben an, dass die beschriebene Ausführungsform ein(e) bestimmte(s) Merkmal, Struktur oder Eigenschaft beinhalten kann, wobei jedoch nicht unbedingt jede Ausführungsform diese(s) bestimmte Merkmal, Struktur oder Eigenschaft beinhalten muss. Darüber hinaus beziehen sich derartige Formulierungen nicht unbedingt auf dieselbe Ausführungsform. Ferner sei darauf hingewiesen, dass, wenn ein(e) bestimmte(s) Merkmal, Struktur oder Eigenschaft in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben wird, es im Bereich des Fachwissens des Fachmanns liegt, ein(e) derartige(s) Merkmal, Struktur oder Eigenschaft in Verbindung mit anderen Ausführungsformen umzusetzen, ob dies nun ausdrücklich beschrieben ist oder nicht.
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Umsetzungen der in dieser Schrift offenbarten Systeme, Vorrichtungen und Verfahren können einen Spezial- oder Universalcomputer beinhalten oder nutzen, der Computerhardware beinhaltet, wie zum Beispiel einen oder mehrere Prozessoren und Systemspeicher, wie hierin erörtert. Umsetzungen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung können außerdem physische und andere computerlesbare Medien zum Transportieren oder Speichern von computerausführbaren Anweisungen und/oder Datenstrukturen beinhalten.Bei solchen computerlesbaren Medien kann es sich um beliebige verfügbare Medien handeln, auf die durch ein Universal- oder Spezialcomputersystem zugegriffen werden kann. Bei computerlesbaren Medien, auf denen computerausführbare Anweisungen gespeichert werden, handelt es sich um Computerspeichermedien (-vorrichtungen). Bei computerlesbaren Medien, die computerausführbare Anweisungen transportieren, handelt es sich um Übertragungsmedien. Somit können Umsetzungen der Offenbarung beispielsweise und nicht einschränkend mindestens zwei deutlich unterschiedliche Arten computerlesbarer Medien umfassen: Computerspeichermedien (-vorrichtungen) und Übertragungsmedien.
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Computerspeichermedien (-vorrichtungen) beinhalten RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM, Festkörperlaufwerke (solid state drives - „SSDs“) (z. B. auf Grundlage von RAM), Flash-Speicher, Phasenwechselspeicher (phase-change memory - „PCM“), andere Speicherarten, andere optische Plattenspeicher, Magnetplattenspeicher oder andere magnetische Speichervorrichtungen oder ein beliebiges anderes Medium, das dazu verwendet werden kann, gewünschte Programmcodemittel in Form von computerausführbaren Anweisungen oder Datenstrukturen zu speichern, und auf das durch einen Universal- oder Spezialcomputer zugegriffen werden kann.
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Eine Umsetzung der in dieser Schrift offenbarten Vorrichtungen, Systeme und Verfahren kann über ein Computernetz kommunizieren. Ein „Netz“ ist als eine oder mehrere Datenverbindungen definiert, die den Transport elektronischer Daten zwischen Computersystemen und/oder Modulen und/oder anderen elektronischen Vorrichtungen ermöglichen. Wenn Informationen über ein Netz oder eine andere (entweder festverdrahtete, drahtlose oder eine beliebige Kombination aus festverdrahteter oder drahtloser) Kommunikationsverbindung an einen Computer übermittelt oder diesem bereitgestellt werden, sieht der Computer die Verbindung korrekt als Übertragungsmedium an. Übertragungsmedien können ein Netz und/oder Datenverbindungen beinhalten, die dazu verwendet werden können, gewünschte Programmcodemittel in Form von computerausführbaren Anweisungen oder Datenstrukturen zu transportieren, und auf die durch einen Universal- oder Spezialcomputer zugegriffen werden kann. Kombinationen aus dem Vorstehenden sollten ebenfalls innerhalb des Umfangs computerlesbarer Medien eingeschlossen sein.
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Computerausführbare Anweisungen umfassen zum Beispiel Anweisungen und Daten, die, wenn sie an einem Prozessor ausgeführt werden, einen Universalcomputer, Spezialcomputer oder eine Spezialverarbeitungsvorrichtung dazu veranlassen, eine bestimmte Funktion oder Gruppe von Funktionen durchzuführen. Bei den computerausführbaren Anweisungen kann es sich zum Beispiel um Binärdateien, Anweisungen in einem Zwischenformat, wie etwa Assemblersprache, oder auch Quellcode handeln.Wenngleich der Gegenstand in für Strukturmerkmale und/oder methodische Handlungen konkreter Sprache beschrieben worden ist, versteht es sich, dass der in den beigefügten Patentansprüchen definierte Gegenstand nicht notwendigerweise auf die vorstehend beschriebenen Merkmale oder Handlungen beschränkt ist. Die beschriebenen Merkmale und Handlungen sind vielmehr als beispielhafte Umsetzungsformen der Patentansprüche offenbart.
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Der Fachmann wird erkennen, dass die Offenbarung in Network-Computing-Umgebungen mit vielen Arten von Computersystemkonfigurationen umgesetzt werden kann, einschließlich eines Armaturenbrett-Fahrzeugcomputers, Personal Computern, Desktop-Computern, Laptop-Computern, Nachrichtenprozessoren, Handheld-Vorrichtungen, Multiprozessorsystemen, Unterhaltungselektronik auf Mikroprozessorbasis oder programmierbarer Unterhaltungselektronik, Netz-PCs, Mini computern, Mainframe-Computern, Mobiltelefonen, PDAs, Tablets, Pagern, Routern, Switches, verschiedener Speichervorrichtungen und dergleichen. Die Offenbarung kann zudem in Umgebungen mit verteilten Systemen praktisch umgesetzt werden, in denen sowohl lokale als auch entfernte Computersysteme, die durch ein Netz (entweder durch festverdrahtete Datenverbindungen, drahtlose Datenverbindungen oder durch eine Kombination aus festverdrahteten und drahtlosen Datenverbindungen) verbunden sind, Aufgaben durchführen. In einer Umgebung mit verteilten Systemen können sich Programmmodule sowohl in lokalen als auch in entfernten Speichervorrichtungen befinden.
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Ferner können in dieser Schrift beschriebene Funktionen gegebenenfalls in einem oder mehreren der Folgenden durchgeführt werden: Hardware, Software, Firmware, digitalen Komponenten oder analogen Komponenten. Ein oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (application specific integrated circuits - ASICs) können zum Beispiel dazu programmiert sein, eines/einen oder mehrere der in dieser Schrift beschriebenen Systeme und Vorgänge ausführen. Bestimmte Ausdrücke werden in der gesamten Beschreibung und den Patentansprüchen verwendet, um auf bestimmte Systemkomponenten Bezug zu nehmen. Der Fachmann wird verstehen, dass auf Komponenten durch unterschiedliche Bezeichnungen Bezug genommen werden kann. In dieser Schrift soll nicht zwischen Komponenten unterschieden werden, die sich der Benennung nach unterscheiden, nicht jedoch hinsichtlich ihrer Funktion.
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Es ist anzumerken, dass die vorstehend erörterten Sensorausführungsformen Computerhardware, -software, -firmware oder eine beliebige Kombination daraus umfassen können, um mindestens einen Teil ihrer Funktionen durchzuführen.Ein Sensor kann zum Beispiel Computercode beinhalten, der dazu konfiguriert ist, in einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und kann eine Hardware-Logikschaltung/elektrische Schaltung beinhalten, die durch den Computercode gesteuert wird. Diese beispielhaften Vorrichtungen sind in dieser Schrift zum Zwecke der Veranschaulichung bereitgestellt und sollen nicht einschränkend sein. Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können in weiteren Arten von Vorrichtungen umgesetzt werden, wie es dem einschlägigen Fachmann bekannt ist.
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Zumindest einige Ausführungsformen der Offenbarung richten sich auf Computerprogrammprodukte, die derartige Logik (z. B. in Form einer Software) umfassen, die auf einem beliebigen computernutzbaren Medium gespeichert ist. Eine derartige Software veranlasst eine Vorrichtung, wenn sie in einer oder mehreren Datenverarbeitungsvorrichtungen ausgeführt wird, dazu, wie in der vorliegenden Schrift beschrieben, betrieben zu werden.
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Wenngleich vorangehend verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben worden sind, versteht es sich, dass diese lediglich als Beispiele und nicht der Einschränkung dienen. Für den einschlägigen Fachmann ist ersichtlich, dass verschiedene Änderungen in Form und Detail daran vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Somit sollten die Breite und der Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht durch eine der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen eingeschränkt sein, sondern lediglich gemäß den folgenden Patentansprüchen und ihren Äquivalenten definiert sein. Die vorhergehende Beschreibung wurde zur Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Sie erhebt keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit und soll die Offenbarung nicht auf die konkrete offenbarte Form beschränken. Viele Modifikationen und Variationen sind in Anbetracht der vorstehenden Lehren möglich. Ferner ist anzumerken, dass beliebige oder alle der vorstehend genannten alternativen Umsetzungen in einer beliebigen gewünschten Kombination verwendet werden können, um zusätzliche Hybridumsetzungen der Offenbarung zu bilden.
